Question

【题目】如图所示，质量为m的小物块以水平速度v0滑上原来静止在光滑水平面上质量为M的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为μ，小车足够长．求：

（1）小物块相对小车静止时的速度；

（2）从小物块滑上小车到相对小车静止所经历的时间；

（3）从小物块滑上小车到相对小车静止时，系统产生的热量和物块相对小车滑行的距离．

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】试题分析：物块滑上小车后，受到向后的摩擦力而做减速运动，小车受到向前的摩擦力而做加速运动，因小车足够长，最终物块与小车相对静止，如图所示．由于“光滑水平面”，系统所受合外力为零，故满足动量守恒定律．

（1）由动量守恒定律，物块与小车系统： ，解得

（2）对m，由动量定理：

可以解得：

（3）由功能关系，物块与小车之间一对滑动摩擦力做功之和（摩擦力乘以相对位移）等于系统机械能的增量： ，解得